第六章 磁路與變壓器

1、1第六章磁路與變壓器一、內(nèi)容提要變壓器是一種靜止的電磁裝置，原繞組（一次繞組）和副繞組（二次繞組）沒有電的直接聯(lián)系，通過交變磁場(chǎng)，利用電磁感應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)能量變換。在變壓器中既有磁路問題，又有電路問題，變壓器是磁路的具體應(yīng)用，學(xué)習(xí)磁路是了解變壓器的基礎(chǔ)。因此本章在學(xué)習(xí)變壓器理論之前講述了磁路的基本概念及構(gòu)成磁路的鐵磁材料的性能；介紹了變壓器理論、電機(jī)理論中常用的電磁定律及交流磁路的特點(diǎn)。簡(jiǎn)單地講述了變壓器的結(jié)構(gòu)、工作原理、銘牌數(shù)據(jù)及變壓器的

2、外特性、效率性和變壓器繞組的同極性端；并重點(diǎn)講述了變壓器電壓、電流、阻抗的變換功能。二、基本要求1、了解磁路的概念和磁路中幾個(gè)基本物理量2、了解交流磁路和直流磁路的異同；3、重點(diǎn)掌握分析磁路的基本定律，理解鐵心線圈電路中的電磁關(guān)系、電壓電流關(guān)系及功率與能量問題；4、掌握變壓器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、銘牌數(shù)據(jù)、繞組的同極性端、外特性、損耗和效率特性；5、掌握變壓器的電壓、電流、阻抗變換。三、學(xué)習(xí)指導(dǎo)磁路部分是學(xué)習(xí)變壓器以及后面學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)內(nèi)容

3、的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)磁路時(shí)可以與電路中的內(nèi)容聯(lián)系對(duì)比來(lái)加深理解和記憶。1、磁場(chǎng)的基本物理量1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B：表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量。它是一個(gè)矢量，與電流之間的方向用右手螺旋定則確定。單位：特【斯拉】（T）。2）磁通Ф：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場(chǎng)方向的面積S的乘積，即Ф=BS。單位：韋【伯】（Wb）。3）磁場(chǎng)強(qiáng)度H：計(jì)算磁場(chǎng)時(shí)所引用的一個(gè)物理量，也是矢量，通過它來(lái)確定磁場(chǎng)與電流之間的關(guān)系。單位：安【培】每米（Am）。4）磁導(dǎo)率：用來(lái)

4、表示磁場(chǎng)媒質(zhì)磁性的一個(gè)物理量，也是用來(lái)衡量物質(zhì)導(dǎo)磁能力的物理量。，單位：亨【利】每米（Hm）。真空導(dǎo)磁率為。HB??Hm10470?????2、磁性材料與磁性能1）、磁路由于磁性物質(zhì)（鐵磁材料）具有高的導(dǎo)磁性?？捎脕?lái)構(gòu)成磁通絕大部分通過的路徑，這種磁路徑稱為磁路。2）、磁通磁通包括：主磁通和漏磁通主磁通是磁通的絕大部分，沿鐵心閉合起能量傳遞媒介作用，所經(jīng)磁路是非線性的。34、基本電磁定律安培環(huán)路電流定律：是確定磁場(chǎng)與電流之間關(guān)系得一個(gè)基

5、本定律，可得???IdlH出下面兩個(gè)關(guān)系式。①對(duì)勻稱磁路如圖63所示，，得代入INALINHlBHSB????????稱磁阻。ALRRIN????mm其中寫成鐵磁材料的磁導(dǎo)率不是常數(shù)，且：空氣的磁導(dǎo)率，其值為?00?????，因此磁阻是非線性的。Hm1047???mR②對(duì)分段均勻磁路如圖64所示（電機(jī)、變壓器中大多情況皆如此）有。?????INHlINHlHlH或?02211圖63全鐵心磁路圖64有空氣隙鐵心磁路5、變壓器1）結(jié)構(gòu)與工作